Не работает usb midi кабель

В статье поговорим о способах решения проблем с подключением миди-контроллера посредством USB-порта.

Сегодня разработчики музыкального оборудования стремятся максимально упростить процесс подключения устройств к компьютеру. Режим Plug&Play посредством USB-порта является одним из самых комфортных для музыкантов ввиду своей примитивной составляющей — включи и играй!

Однако версии USB 2.0, USB 3.0, а также различия в аппаратном и программном комплексе компьютеров создают конфликты на пользовательском уровне. В этом обзоре мы будем решать вопросы, связанные с материнскими платами, хост-контроллерами, версиями BIOS, драйверами и многим другим, безусловно, вместе с нашими посетителями и гостями — пожалуйста, оставляйте комментарии по данной теме, лучшие решения будут включены в обзор.

MIDI-контроллер не работает

Проверьте все доступные на компьютере USB-порты. Проверка производится разными устройствами поочередно на каждом порте. В этом может помочь флэш-карта или смартфон.
Откройте диспетчер устройств Windows, найдите подключенное устройство и посмотрите его статус(вопросительный знак, желтые или красные сообщения на значке). На этом этапе необходимо убедиться в правильности распознавания устройства системой. Если система видит контроллер в качестве неизвестного устройства, тогда необходимо переустановить драйвер или ПО разработчика.
Возможно контроллер работает только при включённом адаптере питания, уточните в спецификации MIDI-устройства, есть ли поддержка высокоскоростных шин, может ли работать без собственного источника питания посредством кабеля.
Проверьте настройки BIOS, возможно интерфейс USB отключён. Там же посмотрите скорость передачи — чаще выбор между Hispeed и Fullspeed. Советы по настройке BIOS есть в спецификации разработчика материнской платы. Если не уверены в точном решении, перед изменениями запишите текущие параметры BIOS на бумагу, после теста вернитесь к ним или откатите до default-настроек.

Альтернативный вариант для продвинутого пользователя — обновить версию BIOS до последней. Зачастую если другие устройства на примере флэш-карты работают корректно, то вопрос конфигурации BIOS отпадает.

MIDI-контроллер работает с ошибками

Необходимо проверить версии порта компьютера и версию USB миди-контроллера. Если музыкальное устройство работает посредством USB 2.0, а порт компьютера USB 1.1 — возможны конфликты версий. Информация с техническими описаниями портов в спецификациях разработчика.
Если компьютер и контроллер работают на одной версии USB 2.0, но посыл сообщений между ними проходит с ошибками, то проверьте актуальность версии USB микросхемы — свежая версия драйвера для USB всегда на сайте производителя материнской платы.
Если установлена последняя версия драйвера, но контроллер работает некорректно — проверьте кабель подключения: существует высокоскоростной или низкоскоростной. Если к высокоскоростному устройству подключить низкоскоростной кабель, возникнут искажения и перебои в работе.
Если используете концентраторы, переходники и другие суб-аксессуары — попробуйте подключить без них, напрямую к плате компьютера.

Отключите MIDI-контроллер от компьютера и удалите все USB-устройства в Диспетчере устройств Windows. Перезагрузите компьютер, вновь подключите контроллер и отследите статус в диспетчере. Если читали вышепредложенные способы, то сможете понять причину некорректной работы миди-контроллера.

Мы рассмотрели одну из вечных тем подключения музыкальных устройств к компьютеру. Вопросов в ней гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Взвешенные и спокойные шаги помогут преодолеть все препятствия на пути к творчеству, как говорится, дорогу идущий пройдёт!

Источник

Не работает usb midi кабель

Технический ньюанс, вызывающий проблемы с подключением некоторых девайсов, на примере Korg NanoKontrol. Встречал в топике и сталкивался с этой проблемой сам. Суть проблемы заключается в том, что эблтон(в моем случае) не хочет воспринимать девайс, хотя в системе он определяется нормально. то не видно в девайсах в секции миди настроек, то видно, но не принимает никаких миди сигналов.

Трабла вызывается повторной установкой мидипорта (возможно посредством установки мидидрайвера) для устройства, в итоге в системе их создается несколько штук, а наша DAW вроде бы понимает куда зацепиться, но может перепутать, а может и вообще не определить.

В этом случае нам, как вариант, поможет тулза от той же фирмы KORG,
называется korg midi driver uninstall utility, позволяет удалить лишние порты,
и установить один единственно верный драйвер с единственным для устройства портом.
Программа входит в установочный пакет KORG USB MIDI Driver
и скачать его можно вот от сюда
http://www.korg.co.uk/downloads/driver/dl_driver.asp (KorgUSB-MIDI_DRV_PC_1_14r1.zip)

подробно как:
http://www.korguser.net/html/Installation Manual/Engl..
(чтобы появилась возможность удалить не только корговские девайсы — на страничке со списком девайсов заходим в option, убираем галку DELETE KORG MIDI DEVICE ONLY)

(если чего не верно, или вы знаете еще какие полезные софтины, или встречающиеся ошибки, пишите, мы попробуем разобраться, и будем рады любым коментариям)

****
Маленький upd — упрощение. в диспетчере устройств заходим: Вид -> показать скрытые устройства. дальше чистим кучу НЕАКТИВНОГО\ДУБЛИРУЮЩЕГО шлака в аудиоустройствах, контроллерах usb, всяческих портах, мышах и указывающих устройствах, и HID устройствах, программных устройствах. происходит это при подключении устройств в новые порты. *хоть отдельный концентратор вари. *
а если устройство отваливается, в доп. параметрах питания убираем отключение усб при простое. ну или переходим на 5pin
Cheers

Источник

Не работает миди-клава через усб удлинитель (1 онлайн

mk200

Member

Беда. Купил USB 3.0 удлинитель на Ali для своей клавы. Кабель хороший. Плотный. По отзывам у людей нет никаких претензий. Все скорости по тестам людей соответствуют заявленным. Подключаю клаву через удлинитель, она на секунду моргнет, прога от миди клавы объявляет мне, что клава подключена, а сама клава тут же гаснет. В диспетчере устройств клавиатура тоже определяется и даже когда якобы клавиатура отключена (не от сети) горит инфа, что она якобы подключена.

Я начал копать в чем причина. Сразу первый вопрос, может быть клаву провод не вытягивает по питанию? Подключил через этот удлинитель звук. карту фокусрайт. Все прекрасно работает, звук идет. То есть, проблему с нехваткой питания отбрасываем.

Может быть винда ограничивает питание на УСБ порт? Выключил функцию в винде 10 отключение усб для экономии энергии, в том числе и отрубил эту функцию в свойствах USB-концетратора через диспетчер устройств. Это мне не помогло.

Что странно: когда комп включается, клава прекрасно работает. Зашел в бивис, потыкался там, может че с настройками усб не так — там все ок. И как только винда загружается, клава, которая изначально работала, сразу же отрубается. То есть, проблема, видимо, в винде. Что-то мешает.

Подключаешь клаву напрямую (в этот же усб разъем) и она работает.

Подключаешь в другие порты, работает, но сигнала в DAW не идет. Тоже самое с усб удлинителем. У меня клава работает только через один усб порт.

В чем может быть проблема? Сама по себе клава обладает рядом глюков. Раньше, до смены железа, она у меня вообще отказывалась работать, 1-2 минуты сигнал шел и пропадал, помогало только переподключение. После смены железа она таки заработала, но только через один усб порт. И вот щас я к этому порту подрубаюсь через усб удлинитель и клава отказывается работать. На старом железе перерыл кучу форумов, пытался переустанавливать дрова, общался с поддержкой производителя клавы, не помогли. Сказали, что это клава подрубается через усб, а че вы хотели? Такое бывает.

Я не думаю, что миди клава потребляет больше энергии, чем звуковая карта фокусрайт со всеми усилителями стоящие в ней.

Ещё щас была такая штука, что я так подключал, отключал клаву и у меня два раза выбросило блю скрин.

Источник

MIDI2USB – музыка нас связала

Рис.1 Российско-китайско-американский конвертер MIDI в USB. Фото автора.

Люди любят музыку. Многие умеют играть на музыкальных инструментах. А некоторые пробуют импровизировать и даже сочинять музыку. Электронные музыкальные инструменты можно подключать к компьютеру и получать дополнительные творческие возможности. Это вроде бы простое дело, но большинство дешёвых китайских адаптеров USB-MIDI работают посредственно. Кому интересно, как я сделал свой MIDI2USB-адаптер, приглашаю читать

Постановка задачи

Пару лет назад мой племянник, который учится музыке, начал импровизировать и сочинять музыку. Мне хотелось, чтобы его творчество не пропало, но записывать его музыкальные этюды удавалось только на диктофон. Качество такой записи было неудовлетворительным. Хотелось осуществлять запись нот напрямую в Cubase или MuseScore, а затем их редактировать. Для этого я решил купить китайский адаптер (конвертер) USB-в-MIDI.

Такой кабель-адаптер стоит дёшево и, как оказалось, работает плохо. Передача данных от синтезатора (электрического пианино) в компьютер не работает. Если играть одним пальцем, то несколько нот удаётся записать, а когда берёшь аккорд или играешь гаммы, то адаптер зависает и превращается в кирпич. Другое направление, т.е. передача данных из компьютера в синтезатор работает хорошо. В отзывах многих покупателей можно найти подобные истории.

Способы доработки китайского адаптера

В интернете есть немало дискуссий как улучшить или доработать китайский адаптер. В некоторых версиях этого адаптера предусмотрен, но не распаян оптрон, который обеспечивает гальваническую развязку компьютера и синтезатора. Увы, в моём случае доработка была затруднительна, т.к. вместо оптрона установлены два NPN-транзистора. Отмечу, что MIDI-стандарт прямо указывает использовать оптоизолятор, например, PC900V или 6N138. Схожими характеристикам обладают оптопары H11L1M (DIP-8) или H11L1SM (SO-6). Можно использовать и другие компоненты с подходящими параметрами.

Рис.2. Китайский адаптер в процессе демонтажа. Фото автора.

На фото видно, что в корпусе достаточно места чтобы разместить оптоизолятор и сопутствующие элементы. Некоторые умельцы выпаивают имеющиеся компоненты и на их место устанавливают оптоизолятор с «обвесом». Очевидно, что для этой операции требуются не только знания, но и хорошая моторика рук.

Но недостаточно обеспечить оптическую изоляцию музыкального инструмента и компьютера. Требуется ещё точный кварцевый генератор или резонатор, чтобы обеспечить тактирование последовательного интерфейса UART в соответствии со стандартом MIDI. В китайском адаптере, который я купил, отсутствует не только оптопара, но и кварцевый резонатор. Конечно, существуют микросхемы, в которых блоки тактирования калибруются на заводе, но тут ничего подобного нет. В общем, работоспособность этого китайского изделия низкая. Существуют адаптеры, построенные на микросхеме CH345 – преобразователе USB в MIDI в корпусе SSOP-20, но это не мой случай. Микросхема CH345 имеет аппаратные USB-метки Vendor ID: 1a86, Product ID:752d. Впрочем, любая «левая» микросхема может выдавать (и выдаёт) такие же идентификаторы и даже может «притвориться» чем угодно.

Последний небольшой недостаток, который я выявил в китайском адаптере – это программное обеспечение (прошивка). Если говорить точнее – это малый размер буфера для конечных точек (EndPoints), всего по 8 байт. Этого достаточно для передачи нажатых нот, потому что MIDI-сообщение по USB интерфейсу состоит из 4 байт (номер кабеля, номер команды и 2 байта данных). А вот всякие расширения, например SysEx, могут быть большего размера.

Через некоторое время я купил другой кабель-адаптер, который носил громкое название “Professional USB MIDI Interface”. Этот адаптер стоил существенно дороже и работал значительно лучше, но всё равно с ошибками. Проявлялось это в том, что спустя несколько минут игры на синтезаторе, он вдруг начинал пропускать нажатия клавиши или наоборот – не воспринимал отпускание клавиши. Я был разочарован результатами работы китайских адаптеров я и решил последовать совету: «Если хочешь сделать что-то хорошо, то сделай это сам».

Аппаратная часть

Сначала надо было продумать схему будущего устройства и изучить опыт других инженеров. Имеющийся адаптер внешне выглядел очень хорошо, поэтому я решил использовать от него корпус, светодиоды и экранированные кабели. Тем более, что в Москве MIDI-кабели стоят дороже, чем готовый китайский адаптер. Китайскую плату я вытащил, измерил её габариты и стал изучать MIDI-стандарт и удачные MIDI-проекты в открытом доступе.

Рис.3 Адаптер USB-MIDI в корпусе и с кабелями.

На момент написания этой статьи мне известны несколько интересных проектов:

Схема из документации на чип CH345 фирмы «Nanjing Qinheng Microelectronics».
Старые проекты на микроконтроллерах Atmega с программной реализацией протокола USB в режиме только Low Speed. А начиная с Windows 7 для USB-устройств типа Audio Class требуется минимум режим Full Speed.
Библиотека MIDIUSB для плат семейства Arduino с аппаратной поддержкой USB-интерфейса (Atmega32u4, Cortex-M), а также Maple и т.д.

Электрические принципиальные схемы во всех проектах содержат много типовых фрагментов, основанных на рекомендациях стандарта MIDI. Поэтому оставалось выбрать микроконтроллер с поддержкой USB режима Full Speed, найти в продаже оптрон PC900V и розетку DIN-5 (MIDI).

Принципиальная электрическая схема платы

Сердцем моего MIDI2USB адаптера стал 8-битный микроконтроллер EFM8UB20F64G фирмы Silicon Laboratories. Мне он очень нравится, и я использую его везде, где могу. Этот контроллер является преемником (после ребрендинга) контроллера С8051F380, который пришёл на смену легендарному C8051F320 – удачной разработке фирмы Cygnal, которую в 2003 купила SiLabs.

Перечислю свои аргументы в пользу микроконтроллера EFM8UB20F64:

удобство разработки ПО, которое выражается в наличии быстрых и простых в использовании GPIO, SPI, UART, USB, PCA;
улучшенное 8051-ядро (1-2 такта на команду, 48MIPS), изменение частоты «на лету»;
встроенный регулятор напряжения, толерантность выводов к +5В, ток до 100 мА;
встроенный точный тактовый генератор с калибровкой от USB-хоста (± 0.25%);
наличие библиотек USBXpress, VCPXpress, USB Device API и примеры для быстрого старта;
чистая errata.

Программировать этот контроллер приятно, т.к. регистров мало и можно сосредоточиться на решении прикладной задачи. Увы, арифметические операции (особенно 32-битные) выполняются медленно, но в остальном EFM8 хорош. Разработка программного обеспечения для USB-устройств – это не простая задача. И тут есть главное преимущество контроллеров SiLabs – это библиотеки USBXpress, VCPXpress, USB Device API. Даже фирма Texas Instruments в своих платах SmartRF использует контроллеры C8051F320.

Оптрон – это второй по важности компонент в адаптере. Я решил взять Sharp PC900V, потому что именно он указан в рекомендуемой схеме MIDI-спецификации. Особенность этого оптрона – быстрые времена включения и выключения (1мкс и 2мкс), а также наличие цифрового выхода. Но есть и недостатки – большие размеры микросхемы (7х10мм) и выгорание на 50% через 5 лет эксплуатации. Габариты оптрона не позволили разметить все компоненты на одной стороне платы. Ещё мне не хотелось отказываться от разъёма MIDI, который занимал много места.

Рис.4 Задняя сторона платы с оптроном PC900V и светодиодами. Фото автора.

Выходной каскад собран по рекомендованной стандартом схеме на логической микросхеме 74LVC2G04, состоящей из двух инверторов. Основная цель этого компонента – преобразование уровней логических сигналов из 3В => 5В и обеспечение выходного тока не менее 10 mA.

Остальные компоненты выполняют вспомогательные функции и не оказывают существенного влияния на работу устройства. Резисторы, конденсаторы, диоды и светодиоды могут быть заменены в разумных пределах. Вместо разъёма mini-USB можно поставить micro-USB или сделать штыревой разъём под пайку кабеля, как делают китайцы. Разъём MIDI занимает много места и в корпус не помещается, поэтому он используется только в версии адаптера без корпуса. Сигналы MIDI-IN и MIDI-OUT выведены на штыревой разъём для распайки кабеля. В общем, следовало бы скорректировать расположение светодиодов и разъёмов для их оптимального расположения в корпусе.

Рис.5 Отладочная и коробочная версии адаптера MIDI2USB. Фото автора.

Общий ток потребления не превышает 50 mA. Он складывается из следующих частей:

микроконтроллер, 15mA;
три светодиода, 15mA (3х5mA);
микросхема 74LVC2G04, 10 mA;
оптрон PC900V, 10 mA.

Двухслойная печатная плата была изготовлена американцами в OSH Park, толщина 1.6мм, медь 0.035мм, материал FR-4.

Программная часть

Создание программного обеспечения для оборудования – важный и ответственный этап разработки. К счастью, во всех современных операционных системах есть драйверы для MIDI устройств, подключаемых к порту USB. Задача сокращается и требуется написать только прошивку (firmware) для адаптера.

Обычно я использую Keil uVision PK51 совместно с Configuration Wizard 2, иногда IAR Embedded Workbench, и совсем редко SiLabs Simplicity Studio. Каждая среда имеет достоинства и недостатки. В этом проекте я решил использовать IAR, потому что хотелось иметь «С с классами». Кроме того, компилятор IAR предоставляет доступ ко всем битам системных регистров. Например, P2_bit.B0 = 1; или PCA0MD_bit.WDTE = 0;

Нет необходимости использовать «магические константы» или многоэтажные битовые выражения, которыми пестрят CMSIS или «SI_EFM8UB2_Register_Enums.h». Увы, весь этот функционал объявлен в файле «ioEFM8UB20F64G.h», который оказался не совместим с библиотеками «si_toolchain.h» (например, макрос B0..B3). Переводить проект в Keil uVision PK51 я не стал, а просто писал совместимый код на С для всех сред разработки.

Код проекта разделён на несколько функциональных частей

В файле «main.c» находится точка входа, объявления глобальных переменных, вызов инициализация периферии и главный цикл программы.
В файл «init.c» содержит настройку тактирования, портов, UART и его прерываний.
В файле «descriptors.c» можно найти USB-дескрипторы для устройства типа Audio Class.
В файле «midi.c» находятся две функции для преобразования MIDI-сообщений в USB-события и обратно. Используется автомат состояний.
Файл «usbconfig.h» содержит макросы и определения (#define) для настройки режимов работы библиотеки USB Device API.

Посмотрим на функцию main() с настройкой портов, периферии и главным циклом.

Библиотека фирмы SiLabs для USB-устройств состоит из набора подпрограмм, которые компилируются и включаются в проект в зависимости от настроек в файле «usbconfig.h». Это очень напоминает библиотеку «libusb, V-USB», которую можно встретить в коде для микроконтроллеров фирмы Atmel (ныне Microchip). Надо отметить, что у SiLabs получилась хорошая и удобная библиотека с точки зрения программиста.

Важную роль в работе любого USB-устройства играют описатели (дескрипторы) устройства, конфигурации и интерфейсов. С помощью этих дескрипторов устройство сообщает хосту (компьютеру) о своих требованиях, возможностях, параметрах и т.д. Функция обработки запросов дескрипторов обычно имеется в каждой USB-библиотеке, а от программиста требуется лишь правильно заполнить структуры данных, содержащих эти дескрипторы.

Обо всех дескрипторах, топологии и терминологии подробно и детально написано в стандарте «Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices». А для быстрого старта и погружения в тему достаточно изучить информацию, которую предоставляют программы «usbview.exe» из пакета Windows Driver Kit 7600 или «USB Descriptor Dumper». Кое-что можно даже скопировать к себе в программу.

Рис.6 Информация о дескрипторах в программе «usbview.exe»

Дескрипторы и соответствующие массивы и структуры размещается во флэш-памяти микроконтроллера (сегмент кода), потому что эти данные не изменяются (константы). Хранение констант во флэш-памяти – типичный программистский приём, который позволяет экономить оперативную память.

Следует обратить внимание на поля Vendor_ID и Product_ID в структуре описателя устройства. Это пара чисел для уникальной идентификации USB-устройства. Чтобы получить для своего устройства такой номер надо заплатить денег организации USB-IF или направить запрос владельцу существующего Vendor_ID (производителю микроконтроллеров) и получить Product_ID. А можно, например, как китайцы использовать чужие наиболее подходящие VID & PID. Для открытых проектов есть вариант получить бесплатно Product_ID.

Ещё один момент, на который следует обратить внимание при разработке USB-устройств звукового класса MIDI Streaming – это разъёмы (Jack). Разъёмы – это воображаемые (виртуальные) сущности для описания топологии и связей между устройством и хостом. Они бывают входные (In Jack) и выходные (Out Jack), внутренние (Embedded) и внешние (External). У каждого разъёма есть уникальный идентификатор Jack_Id (число от 0 до 15). Выходные разъёмы содержат номер источника Source Id, т.е. номер разъёма для подключения. Наконец, поверх образованных каналов (потоков ввода и вывода) работают звуковые конечные точки (audio end-point, EP). Это почти обычные Bulk EP, у которых в дескрипторах есть информация о привязке к разъёму.

Рис. 7 Разъёмы Jacks и виртуальные потоки в USB (класс MIDI).

Обмен данными в звуковом USB-устройстве класса MIDI заключается в передаче 32-битных пакетов (USB-MIDI Event Packet). Из MIDI-устройства приходят сообщения длиной 1, 2 или 3 байта. При передаче по USB к этим байтам добавляется головной байт с номером кабеля и кодом команды. Если пакет получается менее 4 байт, то он дополняется 0. В текущей версии прошивки я не заполняю нулями до 32-битной границы. Это работает. Вопрос остаётся открытым.

Например, в кабеле №1 команда нажатия клавиши Note On (время передачи 960us) преобразуется в следующий пакет:

MIDI: 0x90 0x60 0x7f => USB: 0x19 0x90 0x60 0x7f

Рис.8 Схема пакета USB-MIDI Event Packet из USB спецификации.

Прямое и обратное преобразование выполняются функциями MIDI2USB() и USB2MIDI (). В этих функциях применён автомат состояний, когда по мере поступления входных данных функция переходит из состояния ожидания (IDLE) в состояние приёма команд (STATUS), а затем в состояние приёма данных (DATA), и, наконец, отправка данных с возвратом в исходное состояние ожидания.

В MIDI-протоколе байты данных в сущности являются 7-битными (0..127). У них всегда старший 8-ой бит установлен в 0. Команды (байты статуса) наоборот всегда идут с установленным старшим битом в 1, т.е. имеют значения от 128 до 255.

Рис. 9 Типы байтов в MIDI-протоколе.

Все схемы и исходные тексты, а также готовая прошивка находятся у меня в git-хранилише. Лицензия MIT.

Программное обеспечение

После монтажа платы следует запрограммировать микроконтроллер. Для этого можно использовать или фирменный/клон SiLabs C2 Debug Adapter, или J-Link v10+ (с поддержкой EFM8), или прошитый на заводе bootloader (ревизия Rev-B), или, наконец, Arduino с соответствующим скриптом. Для проверки и отладки MIDI-сообщений очень помогает программа MIDI-OX.

Рис.10 Интерфейс программы MIDI-OX.

Если работать с Cubase, то следует установить Asio-драйверы, потому что при использовании DirectSound и DirectInput наблюдается задержка между нажатием клавиши и воспроизведением ноты. Задержка не связана с аппаратной частью и является особенностью реализации ОС. В общем, устройство отлично выполняет свои функции с инструментом Casio CDP-100.

Рис.11 Интерфейс программы Cubase 5.

Экспериментальные прошивки генерировали максимально возможный поток нот и других MIDI-команд. Какофония была ужасная, но всё работало, как задумано. А с помощью MuseScore 3.2 можно записывать и воспроизводить mid-файлы.

Результаты работы

Решение применить 8-битный микроконтроллер EFM8UB20 кому-то может показаться спорным. Конечно, есть и другие варианты и контроллеры. Альтернативный путь – это выбрать сугубо аппаратное решение на преобразователе CH345 и сделать устройство по рекомендованной китайцами референс-схеме. Но мой вариант универсальный, т.к. позволяет изменить прошивку, добавить нужный функционал или исправить найденные ошибки. В конце концов я получил знания, опыт и моральное удовлетворение от законченного проекта. И, наконец, я дописал статью, а вы её дочитали.

Источник